2.2 Расчет магнитных напряжений на участках магнитной цепи

Магнитное напряжение в воздушном зазоре найдем из выражения: F_б=Н_б*2*б=[А]; два участка воздушного зазора на пути движения потока;

б=230.25*10^-3 [мм]; расчетная длина воздушного зазора - б_р=K_б*б; коэффициент увеличения зазора – К_б=t₁/(t₁-j₁*б); ₁=(b_ш/б)²/(5+b_ш/б);

ширина шлица статора – b_ш1=3.7 [мм];

₁=(3.7/0.23)²/(5+3.7/0.23)=12.3;

К_б=10/(10-5.91*230.25*10^-3)=1.16;

[мм];

Н_б=В_б/ ₀; ₀=4* =0,000001256 [A/м];

F_б=В_б*2* _р/ ₀=0.88*2*0.267*10^-3/0.000001256=374.14 [A]

Магнитную индукцию в зубце статора найдем: B_z1*b_z1*l₁*K_c=B_б*t₁*l₁; B_z1=В_б*t₁*l₁/b_z1*l₁*K_c=0.88*10/5*0.97=1.81 [Тл]; Ф=0,0087 [Вб].

Аналогично найдем магнитную индукцию в зубце ротора:

B_z2=В_б*t₂*l₂/b_z2*l₂*K_c=0,88*8,38/4,2*0,97=1,81 [Тл];

B_z2=1,81 [Тл]. Индукция в зубцах статора и ротора не превышает допускаемых значений.

Найдем магнитную индукцию в ярме статора: магнитный поток по ярму идет в двух разных направлениях (по окружности станицы влево и вправо);

В_я1=Ф/2h_я1*l₁*K_c=0,0087/(2*18,4*162,48*0,97*10^-6)=1,5 [Тл].

Индукцию в ярме ротора найдем аналогично:

В_я2=Ф/2h_я2*l₂*K_c=0,0087/(2*25.6*162.48*0.97*10^-6)=1,1 [Тл];

h_я2=(D₂-2h_п2-d_b)/2=(229,5-2*49-80,3)/2=25,6 [мм].

Индукция в ярме статора и ротора находится в допустимых пределах.

Определяем магнитное напряжение зубцовой зоны сердечника статора: F_z1=H_z1*2h_z1[А]; h_z1=h_п1 [мм]; в [1] по табл.6 из данных кривой намагничивания рулонной холоднокатаной изотропной стали марки 2013 находим при В_z1=1,81 [Тл] напряженность магнитного поля H_z1=1520 [А/м]. Тогда: F_z1=1520*2*0.0411=125 [А].

Вычисляем магнитное напряжение зубцовой зоны сердечника ротора: F_z2=H_z2*2h_z2[А]; h_z2=h_п2=49 [мм]; в [1] рулонной холоднокатаной изотропной стали марки 2013 при В_z2=1.81 [Тл] по данным табл.6 находим

H_z2=1520 [А/м]. Тогда: F_z2=1520*2*0,049=149 [А].

Коэффициент насыщения стали зубцовой зоны статора и ротора: К_z=1+(F_z1+F_z2)/F_б=1+(125+149)/374,14=1,73;

полученная величина К_z=1,7 близка к рекомендуемой – 1,2.

Подсчитываем магнитное напряжение в ярме статора: F_я1=H_я1*l_я1[A] , где l_я1- средняя длина магнитной силовой линии в ярме:

l_я1¹= (D₁- h_я1)/2p=3,14*(349-18,4)/8=129,8 [мм];

l_я1=l_я1¹+h_я1=129,8+18,4=148,2 [мм] в [1] из табл.7 по данным кривой намагничивания стали марки 2013 при В_я1=1,5 [Тл] для ярма статора находим H_я1=520 [А/м]. Тогда: F_я1=520*0,1482=77,1 [А].

Проводим расчет магнитного напряжения в ярме ротора: F_я2=H_я2*l_я2[A] , где l_я2- средняя длина магнитной силовой линии в ярме ротора;

l_я2=*(d_в+h_я2)/2p+2(h_я2)/2; h_я2=25,6 [мм];

В_я2=1,1 [Тл]; d_в=d₂=80,3 [мм]; l_я2=3,14*(80,3+25,6)/8+25,6=67,2 [мм]. По данным [1] для кривой намагничивания стали марки 2013 при В_я2=1,1 [Тл] находим напряженность магнитного поля в ярме ротора H_я2=221 [А/м]. Тогда F_я2=221*0,0672=14,9 [А].

Падения магнитного напряжения на отдельных участках замкнутой цепи составили: F_z1=125 [А], F_z2=149 [А], F_я1=77,1 [А], F_я2=14,9 [А], F_б=374,14 [А]. Коэффициенты насыщения стали зубцов статора и ротора не превышают допустимой величины.